Определения, обозначения, сокращения 15
Введение 19
1 Требования к разрабатываемой системе 20
1.1 Исходные данные 20
1.2 Цели и задачи 21
1.3 Назначение и состав подпорной нефтеперекачивающей станции 21
1.4 Требования к автоматике 22
1.5 Требования к техническому обеспечению 23
1.6 Требования к программному обеспечению 24
2 Разработка аппаратной части системы автоматизации 26
2.1 Описание технологического процесса 26
2.2 Разработка структурной схемы 30
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 31
2.4 Разработка информационных потоков 32
2.5 Выбор технических средств 34
2.5.1 Выбор контроллерного оборудования 35
2.5.2 Выбор датчиков 36
2.5.2.1 Выбор датчика давления 36
2.5.2.2 Выбор датчика температуры 38
2.5.2.3 Выбор датчика вибрации 39
2.5.2.4 Выбор датчика уровня 40
2.5.2.4 Выбор датчика расхода 41
2.5.3 Выбор исполнительных механизмов 42
2.6 Разработка схемы внешних проводок 46
3 Разработка программного, информационного и алгоритмического
обеспечения 48
3.1 Выбор алгоритмов управления 48
3.2 Алгоритм сбора данных измерений 48
3.3 Алгоритм пуска/останова технологического оборудования 48
3.4 Алгоритм автоматического регулирования давлением 48
3.5 Экранные формы 54
3.5.1 Разработка дерева экранных форм 55
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ... 60
4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
исследования с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 60
4.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 60
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений 61
4.1.3 Технология QuaD 63
4.1.4 SWOT-анализ 64
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 67
4.2.1 Структура работ в рамках научного исследования 67
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ 68
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования 69
4.2.4 Бюджет научно-технического исследования 71
4.2.4.1 Расчет материальных затрат 71
4.2.4.2 Расчет затрат на специальное оборудование оборудование 72
4.2.4.3 Расчёт затрат на электроэнергию 73
4.2.4.4 Основная заработная плата исполнителей темы 75
4.2.4.5 Дополнительная заработная плата исполнителей темы 76
4.2.4.6 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 77
4.2.4.7 Накладные расходы 78
4.2.4.8 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта 78
4.3 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования .. 79
Выводы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресусосбережение» 81
5 Социальная ответственность 82
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 82
5.1.1 Правовые нормы трудового законодательства 82
5.1.2 Эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны 83
5.2 Производственная безопасность 84
5.2.1 Анализ вредных факторов 85
5.2.1.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте 85
5.2.1.2 Недостаточная освещенность рабочего места 86
5.2.1.3 Повышенный уровень вибрации 87
5.2.1.4 Повышенный уровень электромагнитных излучений 87
5.2.2 Анализ опасных факторов 88
5.2.2.1 Высокое напряжения в электрической цепи 88
5.2.2.2 Пожаро-взрывоопасность 89
5.2.3 Мероприятий по снижению уровней воздействия опасных и вредных
факторов на работающего 90
5.3 Экологическая безопасность 91
5.3.1 Атмосфера 91
5.3.2 Гидросфера 92
5.3.3 Литосфера 93
5.4 Безопасность при чрезвычайных ситуациях 93
5.4.1 Анализ возможных ЧС 93
5.4.2 Меры предотвращения ЧС 94
Вывод по разделу «социальная ответственность» 97
Заключение 98
Список используемых источников 99
Приложение А (обязательное) Структурная схема 107
Приложение Б (обязательное) Функциональная схема 109
Приложение В (обязательное) Схема внешних проводок 111
Приложение Г (обязательное) Схема информационных потоков 113
Приложение Д (обязательное) Блок-схема пуска/останова 115
Приложение Е (обязательное) Экранные формы 117
Приложение Ж (рекомендуемое) Опросный лист для клапана 119
Большую степень автоматизации имеют нефтеперекачивающие станции. В данной работе была рассмотрена подпорная насосная станция, которая играет большую роль в стабильности и долговечности работы нефтеперекачивающих станций. Была произведена модернизация автоматизации этого блока.
Основной целью выпускной квалификационной работы является модернизация технологического оборудования путем импортозамещения на российское оборудование. Актуальность импортозамещения в России резко возросла на фоне большого количества санкций.
Реализация этой работы непосредственно предполагает разработку рабочего проекта, выбор комплекса аппаратных и технических средств, а также разработку алгоритма и моделирование выбранного контура управления.
По результатам выполненной выпускной квалификационной работы была произведена модернизация система автоматизированного управления ПНС, а именно подбор и замена контроллера, датчиков и исполнительных механизмов на российское оборудование.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было произведено углубленное изучение технологического процесса работы ПНС. Были разработаны структурная и функциональная схемы автоматизации ПНС, позволяющие определить состав необходимого оборудования и количество каналов передачи данных и сигналов.
Также были разработаны алгоритмы пуска/останова и управления сбором данных, был разработан алгоритм автоматического регулирования давления с помощью ПИД-регулятора. В заключительной части ВКР были разработаны дерево экранных форм и мнемосхемы ПНС.
Системы автоматизации ПНС, диспетчерского контроля и управления были модернизированы на базе полевых устройств фирмы ОВЕН, промышленных контроллеров фирмы ОВЕН и программного SCADA пакета Codesys V 2.3.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты основные цели и решены задачи модернизации систем подпорной нефтеперекачивающей станции.
В разделах социальной ответственности и финансового менеджмента был произведен анализ и расчет требуемых параметров.
